PREPARACIÓN DE ESTUDIOS PARA INGENIERÍA DE DETALLES.

PROYECTO VIAL.

Ing. Angel R Corona M.

VISIBILIDAD EN CARRETERAS.


Seguridad vial: Conjunto de acciones, mecanismos y dispositivos quepermiten el desplazamiento ágil y seguro de todos los actores viales.

Al establecer los radios y longitudes mínimas de las curvas de enlace(horizontales y verticales) de los alineamientos rectos de una carretera, esrequisito esencial obtener una visibilidad satisfactoria, ya que la longitud deltramo de carretera que sea visible al conductor es de la mayor importanciaen la seguridad y facilidad de operación.

A veces ocurren choques entre vehículos que circulan en el mismo sentido, oentre un vehículo que marcha y otro parado o cualquier obstáculo que seencuentre en la vía. A fin de evitar este tipo de accidentes, es necesariodisponer de suficiente visibilidad en la vía; ello permitirá detener el vehículocuando la aparición de un obstáculo así lo aconseje.


Por otra parte, en una carretera con doble sentido de circulación, laseguridad impone que dos vehículos que viajen en sentido contrariodeben distinguirse a tiempo, para que, si se encuentren en el mismocarril (lo cual sucede cuando uno de ellos trata de adelantar a otro quecircula mas lentamente), puedan maniobrar para que no se produzcacolisión entre ellos.

En general, los elementos geométricos que se utilizan en el diseño deuna vía son rectas, curvas y pendientes, que deben armonizarse con lascaracterísticas físicas del terreno donde se construirá, para que ofrezcaal usuario un servicio seguro, cónsono con sus necesidades y a unprecio razonable.


Esta distancia de visibilidad debe ser lo suficientemente larga comopara permitir al conductor ajustar sus maniobras a cualquiercircunstancia que pueda encontrar. Estas circunstancias generalmentepueden reducirse a tres:

- Necesidad de detener un vehículo por un obstáculo imprevisto.

- Necesidad de adelantar a otro vehículo, cuya velocidad de operaciónsea mas lenta que la prevaleciente en ese momento.

- Necesidad de decidir la maniobra mas conveniente, cuando sepresentan situaciones que ofrezcan más de una alternativa.


VISIBILIDAD.Se define como distancia de visibilidad, o simplemente como visibilidad,aquella porción de la vía que, en forma ininterrumpida, puede ser vista porel conductor delante de él. Es por lo tanto una distancia.Cuando un conductor se desplaza por una carretera necesita extraer de suentorno unos indicadores visuales que faciliten su tarea de conducir, demanera de que el conductor los pueda tener en cuenta, estos indicadores ledeben resultar visibles sean cual fueren las condiciones ambientales, talesindicadores son los siguientes:- Los que sirven de guía en la perspectiva que percibe (plataforma).- Los que proporcionan una información (señalización)- Los que conforman el entorno (usuarios, aceras, mobiliario urbano).


CLASIFICACIÓN DE LAS DISTANCIAS DE VISIBILIDAD EN UN DISEÑO VIAL.

En un proyecto vial, las distancias de visibilidad que se deben tomar encuenta en el diseño son:

- VISIBILIDAD DE FRENADO.

Se denomina visibilidad de frenado la distancia que necesita recorrer unvehículo para detenerse completamente, a partir del instante en que elconductor avista un obstáculo y juzga que debe detenerse.

Se considera que un obstáculo de más de 15 cm de alto obliga al conductor adetener el vehículo, sino puede ser rodeado con seguridad.


CLASIFICACIÓN DE LAS DISTANCIAS DE VISIBILIDAD EN UN DISEÑOVIAL.

- VISIBILIDAD DE PASO.

Se define como visibilidad de paso, el trayecto de calzada que puedeser vista por el conductor en forma ininterrumpida y que le permiteadelantar en forma segura a otro vehículo que circule a una velocidadmenor que la imperante en la vía, ocupando temporalmente el canal desentido contrario. Es una distancia.


CLASIFICACIÓN DE LAS DISTANCIAS DE VISIBILIDAD EN UN DISEÑO VIAL.- VISIBILIDAD DE DECISIÓN. Las distancias de visibilidad de frenado, si bien son suficientes cuando unconductor necesita detener inesperadamente su vehículo, no siempre sonsuficientes para cuando el conductor deba tomar conciencia de unadeterminada situación y optar por una maniobra evasiva.Se define la Distancia de Visibilidad de Decisión, como aquélla que requiereun conductor para decidir y realizar la maniobra adecuada cuando seenfrenta a una situación inesperada y difícil de evaluar, potencialmentepeligrosa. El tiempo de percepción y reacción y el tiempo para realizar lamaniobra son sustancialmente mayores que los considerados necesariospara parar, discutidos en la velocidad de frenado y por consiguiente, lasdistancias de decisión son mas largas que las necesarias para frenar.


DISEÑO DE DISTANCIAS DE VISIBILIDAD.

VISIBILIDAD DE FRENADO

El diseño de una vía de cualquier tipo debe hacerse de tal manera que en todo su recorrido haya distancia de visibilidad de frenado. Esta distancia está relacionada con los siguientes factores:

- Tiempo de percepción y reacción del conductor

- Tipo y estado del pavimento (factores de fricción)

- Velocidad de diseño



Tiempo de percepción y reacción: El tiempo de percepción y reacción ha sidoestimado en varias oportunidades por AASHTO y ha sido adoptado un valorpromedio de 2,5 segundos.

Factor de fricción: Para los efectos de la fricción se han considerado los siguientesfactores:

- Factor de fricción estático.

- Pavimento húmedo.

- Cauchos de medio uso.

En una frenada, el factor de fricción no es constante. Al generarse calor, el factor defricción disminuye, tanto más, cuanto mayor sea la velocidad al iniciar la frenada.Los valores utilizados son promedios de un rango medido para cada velocidadinicial.



Distancia de frenado: La distancia de frenado es la suma de dosdistancias:

Distancia recorrida durante el tiempo de percepción y reacción:

dr = 0,694V.

Distancia recorrida durante la aplicación de los frenos:

df = V˄2/245f.



VISIBILIDAD DE FRENADO EN CURVAS HORIZONTALES

Se considera que la distancia de visibilidad de frenado en curva tiene la misma longitud que en recta. Cuando la distancia de frenado se encuentra toda dentro del desarrollo de la curva, se mide según los siguientes criterios:

1.- En carreteras, la distancia de frenado se mide por el centro del canal decirculación más próximo al centro de curvatura.

2.- En autopistas y vías expresas con divisoria de barrera, la distancia defrenado debe medirse por el eje del canal más próximo al centro decurvatura de la calzada interna y por el centro del canal más próximo a labarrera en la calzada externa.



VISIBILIDAD DE FRENADO EN CURVAS HORIZONTALES

3.- En autopistas y vías expresas con divisoria deprimida, la distancia defrenado se considera solamente por el centro del canal más próximo alcentro de curvatura de la calzada interna, cuando la divisoria permiteamplia visibilidad de ambas calzadas.

Cuando la divisoria deprimida no permite esta visibilidad, como cuandotiene una barrera vegetal contra el encandilamiento nocturno, ladistancia de frenado se mide como en el caso de la divisoria de barrera.


DISEÑO DE DISTANCIAS DE VISIBILIDAD. VISIBILIDAD DE FRENADO EN CURVAS VERTICALES Visibilidad de frenado en Curvas Verticales Convexas. Por razones de su geometría, se deben considerar por separado las distancias de visibilidad en las curvas verticales convexas y cóncavas. En las curvas verticales convexas, la línea visual del conductor se ve interrumpida por la cresta de la curva. Para los cálculos, la NORVIAL 1985 toman en cuenta los siguientes parámetros - Altura del ojo del conductor 1,15 m - Altura del obstáculo 0,15 m - Distancia de frenado Tabla distancias de visibilidad de frenado



VISIBILIDAD DE FRENADO EN CURVAS VERTICALES

Visibilidad de frenado en Curvas Verticales Cóncavas.

En las curvas verticales cóncavas, debe tomarse en cuenta el efecto de la iluminación de los faros. Para ello, además de los parámetros que se adoptaron para las curvas verticales convexas, deben considerarse adicionalmente los siguientes:

- Altura de los faros sobre el pavimento 0,60 m

- Apertura de los rayos para luz alta 1 grado



VISIBILIDAD DE PASO

Dado lo complejo de las variables que intervienen en el cómputo de esta distancia de visibilidad de paso, las NORMAS PARA EL PROYECTO DE CARRETERAS M.T.C. 1997 han tomado en cuenta las premisas siguientes

a) No se contemplan pasadas múltiples.

b) El vehículo más lento transita a velocidad uniforme.

c) El vehículo que desea pasar transita a la misma velocidad que el vehículo lento, detrás de él.

d) El conductor necesita de un tiempo para constatar que la distancia visible le permitirá ejecutar el adelantamiento.

e) La maniobra comienza a la velocidad del vehículo lento y termina a una velocidad 15 kph mayor.

f) Al final de la maniobra, debe haber una distancia razonable entre el vehículo que pasa y el que viene de frente a él.

g) Se asume que la altura del ojo del conductor está a 1,15 m del pavimento y que el obstáculo tiene una altura de 1,37 m



La visibilidad de paso es la suma de 4 distancias:



1.Distancia recorrida durante el tiempo de percepción-reacción.

Esta distancia, que se denomina d1, comprende 2 tiempos:

El tiempo que necesita el conductor para verificar la posibilidad derealizar la maniobra de adelantar.

El tiempo necesario para que el conductor que pasa coloque suvehículo en la posición de comenzar la maniobra de paso.

d1 = 2.35 x t1 (v – m + a x t1/2)



2.Distancia recorrida en el canal contrario.

Esta distancia, denominada d2, se calcula mediante la expresión

d2 = 2.35 t2 x v (d2 en metros).

3.Distancia entre el vehículo que pasa y el vehículo que viene de frentea él, al terminar la maniobra.

Esta distancia, denominada d3, se ha fijado entre 30 y 100 m, dependiendo de la velocidad de diseño



4.Distancia recorrida por el vehículo contrario, desde el comienzo de lamaniobra de paso.

Esta distancia, denominada d4 se ha fijado en 2/3 de d2

Siendo las variables involucradas producto de cantidades adoptadas,asumidas o derivadas de muchas medidas en el campo, se adoptanfinalmente como norma de diseño, las distancias de visibilidad de pasosiguientes:



VISIBILIDAD DE PASO EN CURVAS HORIZONTALES

No es práctica usual proveer distancias de paso en curvas horizontales,a menos que la geometría de la carretera garantice una ampliavisibilidad; sin embargo, en el caso de que se requiera, ladeterminación de las distancias de paso en las curvas horizontales decarreteras sin divisoria, se hace en la misma forma que las distancias defrenado.



VISIBILIDAD DE PASO EN CURVAS VERTICALES

- Visibilidad de paso en Curvas Verticales Convexas.

No es práctica común proveer distancias de visibilidad de paso encurvas verticales convexas, sin embargo en el caso que se requiera sudiseño, la normativa, en este caso NORVIAL 1985 establece lossiguientes factores para su diseño:

- Altura del ojo del conductor 1,15 m

- Altura del obstáculo 1,37 m

- Distancia de paso Tabla distancias de visibilidad de paso



VISIBILIDAD DE DESICIÓN

Como se dijo anteriormente, la distancia de visibilidad de decisión esaquélla que requiere un conductor para decidir y realizar la maniobraadecuada cuando se enfrenta a una situación inesperada y difícil deevaluar, potencialmente peligrosa.



VISIBILIDAD DE DESICIÓN

Las situaciones inesperadas que pueden presentarse en la operación de una vía y que requierenconsiderar una distancia de visibilidad de decisión, son, entre otras, las siguientes:

• 1.- En intersecciones, cuando su geometría requiera maniobras poco usuales.

• 2.- En intersecciones no semaforizadas, por cuanto en ellas pueden presentarse situacionesconflictivas.

• 3.- En intersecciones con dispositivos de control de tránsito, cuando no pueda discernirserápidamente la maniobra de parar o seguir.

• 4.- Cuando la visión del entorno a la vía esté congestionada con avisos relativos al tránsito, deservicios o de propaganda, que compitan para llamar la atención del conductor.

• 5.- Cambios bruscos en el número de canales de circulación por cualquier circunstancia, comoplazas de peaje, por efectos de cambio de carácter de la vía o trabajos que se realicen en ella.

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